(57)【要約】【課題】  光ピックアップを組み立て調整時に、光ディスクの偏心による位置調整の誤差を減少し、調整時間の短縮やトラッキング制御特性の向上を図る。【解決手段】  ＤＰＰ法を用いてトラッキングサーボを行う場合、最大振幅のＤＰＰ信号を得るために、２つのサイドスポットのプッシュプル信号ＳＰＰ１とＳＰＰ２の位相差を３６０度になるように、光ディスクのターンテーブルの回転軸に対して、相対的に光ピックアップをスライド軸の垂直方向に位置調整する。そして、この位置調整において、ＤＰＰ信号の演算方法として、先行するサイドスポットのＳＰＰ１信号を光ピックアップがトラック方向の両サイドスポット間の距離を移動する時間だけ遅延させて、ＳＰＰ２信号と加算し、これをＭＰＰ信号と減算するようにした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップの各構成部材が搭載される可動ブロックをスライド軸に沿って光ディスクのトラックピッチ方向に移動するスライド機構と、前記可動ブロックをスライド軸の垂直方向に位置調整する位置調整手段と、対物レンズをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動制御するアクチュエータと、前記対物レンズを通して光ディスクにメインビーム及び両サイドビームを照射し、光ディスクから反射したメインビーム及び両サイドビームを受光する光学系と、前記光学系を通して得られるメインビーム及び両サイドビームを検出し、前記メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号を出力する光検出器と、前記メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号からＤＰＰ信号を算出する演算手段と、前記演算手段によって算出されたＤＰＰ信号に基づいてトラッキング制御を行う制御手段とを有し、
前記演算手段は、先行するサイドビームのプッシュプル信号を両サイドビームのトラッキング方向の距離に対応する時間分だけ遅延する遅延手段と、前記遅延手段によって遅延されたプッシュプル信号と後行するサイドビームのプッシュプル信号とを加算する加算手段と、前記加算手段によって加算されたプッシュプル信号と前記メインビームのプッシュプル信号との差分をとり、ＤＰＰ信号を算出する減算手段と、
を有することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記両サイドスポットによるプッシュプル信号の位相差が３６０度になるように、前記光ディスクのターンテーブルの回転軸に対し、前記可動ブロックがスライド軸の垂直方向に位置調整されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ
【請求項３】
前記両サイドビームの光ディスク上のスポットが光ディスクの半径方向にトラックピッチＴｐの半分だけずらした状態で配置されることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項４】
光ピックアップの各構成部材が搭載される可動ブロックをスライド軸に沿って光ディスクのトラックピッチ方向に移動するスライド機構と、前記可動ブロックをスライド軸の垂直方向に位置調整する位置調整手段と、対物レンズをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動制御するアクチュエータと、前記対物レンズを通して光ディスクにメインビーム及び両サイドビームを照射し、光ディスクから反射したメインビーム及び両サイドビームを受光する光学系と、前記光学系を通して得られるメインビーム及び両サイドビームを検出し、前記メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号を出力する光検出器と、前記メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号からＤＰＰ信号を算出する演算手段と、前記演算手段によって算出されたＤＰＰ信号に基づいてトラッキング制御を行う制御手段とを有する光ピックアップの調整方法であって、
前記両サイドスポットによるプッシュプル信号の位相差が３６０度になるように、前記光ディスクのターンテーブルの回転軸に対して、可動ブロックをスライド軸の垂直方向に位置調整する場合に、
前記演算手段によって、先行するサイドビームのプッシュプル信号を両サイドビームのトラッキング方向の距離に対応する時間分だけ遅延して、後行するサイドビームのプッシュプル信号と加算し、そのプッシュプル信号と前記メインビームのプッシュプル信号との差分をとったＤＰＰ信号を算出し、前記ＤＰＰ信号の最大振幅を監視しながら可動ブロックの位置調整を行う、
ことを特徴とする光ピックアップの調整方法。
【請求項５】
前記両サイドビームの光ディスク上のスポットが光ディスクの半径方向にトラックピッチＴｐの半分だけずらした状態で配置されることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に対する情報信号の記録や再生に用いられる光ピックアップに関し、特にトラッキングサーボにＤＰＰ法を用いる光ピックアップ及びその調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ディスクに用いられる光ピックアップでは、レーザビームが正確に光ディスクのトラックを追跡するために、光ディスクからの戻り光に基づいてトラッキングエラー信号を生成することが必要であり、このトラッキングエラー信号を得る方法として、例えばプッシュプル法が知られているが、この方法では、対物レンズの光軸ずれによってオフセットが生じる欠点がある。
そこで、このプッシュプル法の改良型として、プッシュプル信号の差動信号を用いることにより、オフセットを除去するようにしたＤＰＰ法が用いられている（例えば特許文献１、２参照）。
このＤＰＰ法は、例えば図６に示すように、回折格子によって３本に分けたレーザビームによって形成される光ディスク上の３つのビームスポットが、中央のメインスポットＭＳに対して、両側のサイドスポットＳＳ１、ＳＳ２が光ディスクの半径方向にトラックピッチＴｐの半分だけずらした状態で配置される。なお、各スポット中心の間隔をｂｓとし、光ピックアップに対する回折格子の回転角をθとする。
【０００３】
そして、図７に示すように、光ピックアップ（ＯＰ）のメインスポット上を通るスライド軸Ｓの平行線Ｓ１と、光ディスクＤの回転軸Ｚ上を通るスライド軸Ｓの平行線Ｓ２との間隔をΔとした場合、メインビームのプッシュプル信号（ＭＰＰ）及びサブビームのプッシュプル信号（ＳＰＰ１、ＳＰＰ２）は、それぞれ各ビームスポットと回転軸との距離の関数を位相として以下の式（１）〜式（３）で表すことができる。ただし、αは光ピックアップ（ＯＰ）のメインスポットと回転軸Ｚとを結ぶ直線とスライド軸Ｓとがなす角とし、Ｒは光ピックアップ（ＯＰ）のメインスポットと回転軸Ｚとのスライド軸Ｓの方向の間隔を示している。
【０００４】
【数１】
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【０００５】
また、図９は各プッシュプル信号からＤＰＰ信号を生成するための演算回路の構成を示すブロック図である。
図示のように、各サイドスポットのプッシュプル信号ＳＰＰ１、ＳＰＰ２を加算器１０で加算し、メインスポットのプッシュプル信号ＭＰＰから減算器１２によって減算することにより、ＤＰＰ信号を得ることができる。
この演算は、以下の式（４）で表すことができる。
【０００６】
【数２】
2006146999.tif 000004
ただし、Ｉ０  、Ｉ１  はそれぞれＭＰＰ、ＳＰＰの振幅である。
この式（４）は、Δ＝０のとき、ＤＰＰ信号の振幅が最大になり、そのときのＳＰＰ１、ＳＰＰ２が以下の式（５）（６）で表される。
【０００７】
【数３】
2006146999.tif 000005
【０００８】
そして、この式（５）（６）は、ＳＰＰ１、ＳＰＰ２の位相差が３６０度となっていることを示している。すなわち、ＤＰＰ振幅を最大にするには、ＳＰＰ１とＳＰＰ２の位相差を３６０度にすればよいことになる。
図８は光ディスク（ターンテーブル）の回転軸と光ピックアップのスライド軸との位置関係を幾何学的に示す説明図である。
一般に、光ピックアップでは、対物レンズの２軸アクチュエータや光学系等の各構成部品が搭載される可動ブロックをスライド軸にスライド可能に結合し、送りねじ機構等によって光ピックアップ（可動ブロック）をスライド軸に沿って光ディスクのトラックピッチ方向に移動するものであり、このような可動ブロックのスライド軸への組み付け時に、スライド軸の垂直方向に可動ブロックを位置調整して組み付ける調整機構（調整ねじ等）を有している。
そして、この位置調整に際し、光ディスクの回転軸に対し、相対的に光ピックアップ（可動ブロック）のスライド軸と垂直な方向の位置を調整することにより、ＳＰＰ１とＳＰＰ２の位相差を３６０度に設定し、最大振幅のＤＰＰ信号を得るようになっている。
【特許文献１】特開平８−３０９７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来のＤＰＰ法を用いた装置において、光ディスクが偏心するとき、プッシュプル信号はそれぞれ各スポットとディスクトラックのスパイラル中心との距離の関数を位相として、以下の式（７）〜式（１１）で表すことができる。ただし、Ｈはディスク偏心量、ω＝（ディスク回転線速度）／Ｒ、Ｒ＞＞Ｈ、Ｒ＞＞Δとする。
このときＤＰＰは、以下の式（１２）で表される。
【００１０】
【数４】
2006146999.tif 000006
そして、このようなディスクの偏心は、ＤＰＰ信号振幅を最大にするためのＳＰＰ２の位相調整において、悪影響を及ぼすものとなる。
特に、青色レーザ光源や高開口数（ＮＡ）を用いた系では、トラックピッチが小さいために、精度の高い光ピックアップの調整が必要となるが、調整時の光ディスクの偏心によって誤差が生じ、精度よく調整できないという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、光ピックアップを組み立て調整時に、その位置調整の誤差を減少でき、調整時間の短縮やトラッキング制御特性の向上を図ることができる光ピックアップ及びその調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明の光ピックアップは、光ピックアップの各構成部材が搭載される可動ブロックをスライド軸に沿って光ディスクのトラックピッチ方向に移動するスライド機構と、前記可動ブロックをスライド軸の垂直方向に位置調整する位置調整手段と、対物レンズをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動制御するアクチュエータと、前記対物レンズを通して光ディスクにメインビーム及び両サイドビームを照射し、光ディスクから反射したメインビーム及び両サイドビームを受光する光学系と、前記光学系を通して得られるメインビーム及び両サイドビームを検出し、前記メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号を出力する光検出器と、前記メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号からＤＰＰ信号を算出する演算手段と、前記演算手段によって算出されたＤＰＰ信号に基づいてトラッキング制御を行う制御手段とを有し、前記演算手段は、先行するサイドビームのプッシュプル信号を両サイドビームのトラッキング方向の距離に対応する時間分だけ遅延する遅延手段と、前記遅延手段によって遅延されたプッシュプル信号と後行するサイドビームのプッシュプル信号とを加算する加算手段と、前記加算手段によって加算されたプッシュプル信号と前記メインビームのプッシュプル信号との差分をとり、ＤＰＰ信号を算出する減算手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明の光ピックアップの調整方法は、光ピックアップの各構成部材が搭載される可動ブロックをスライド軸に沿って光ディスクのトラックピッチ方向に移動するスライド機構と、前記可動ブロックをスライド軸の垂直方向に位置調整する位置調整手段と、対物レンズをフォーカス方向及びトラッキング方向に移動制御するアクチュエータと、前記対物レンズを通して光ディスクにメインビーム及び両サイドビームを照射し、光ディスクから反射したメインビーム及び両サイドビームを受光する光学系と、前記光学系を通して得られるメインビーム及び両サイドビームを検出し、前記メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号を出力する光検出器と、前記メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号からＤＰＰ信号を算出する演算手段と、前記演算手段によって算出されたＤＰＰ信号に基づいてトラッキング制御を行う制御手段とを有する光ピックアップの調整方法であって、前記両サイドスポットによるプッシュプル信号の位相差が３６０度になるように、前記光ディスクのターンテーブルの回転軸に対して、可動ブロックをスライド軸の垂直方向に位置調整する場合に、前記演算手段によって、先行するサイドビームのプッシュプル信号を両サイドビームのトラッキング方向の距離に対応する時間分だけ遅延して、後行するサイドビームのプッシュプル信号と加算し、そのプッシュプル信号と前記メインビームのプッシュプル信号との差分をとったＤＰＰ信号を算出し、前記ＤＰＰ信号の最大振幅を監視しながら可動ブロックの位置調整を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光ピックアップ及びその調整方法によれば、両サイドスポットによるプッシュプル信号の位相差が３６０度になるように、光ディスクのターンテーブルの回転軸に対して、可動ブロックをスライド軸の垂直方向に位置調整する場合に、メインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号からＤＰＰ信号を算出する演算手段によって、先行するサイドビームのプッシュプル信号を両サイドビームのトラッキング方向の距離に対応する時間分だけ遅延して、後行するサイドビームのプッシュプル信号と加算し、そのプッシュプル信号とメインビームのプッシュプル信号との差分をとったＤＰＰ信号を算出し、ＤＰＰ信号の最大振幅を監視しながら可動ブロックの位置調整を行うことにより、光ディスクの偏心による位相差の誤差を除去し、光ピックアップの位置調整時の誤差を減少でき、調整時間の短縮やトラッキング制御特性の向上を図ることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態では、ＤＰＰ法を用いてトラッキングサーボを行う。すなわち、ＤＰＰ法を用いた光ピックアップでは、回折格子によって３本に分けたレーザビームによって形成される光ディスク上の３つのビームスポットが、中央のメインスポットＭＳに対して、両側のサイドスポットＳＳ１、ＳＳ２が光ディスクの半径方向にトラックピッチＴｐの半分だけずらした状態で配置される。そして、ＤＰＰ法では、このメインスポットによるプッシュプル信号（ＭＰＰ）と、両サイドスポットによるプッシュプル信号（ＳＰＰ１、ＳＰＰ２）の和信号との差分をとったＤＰＰ信号によって、ディスクの傾きやレンズのシフトによるオフセットを除去したトラッキングエラーを検出する。
また、このようなＤＰＰ法において、最大振幅のＤＰＰ信号を得るために、ＳＰＰ１とＳＰＰ２の位相差を３６０度になるように、光ディスクのターンテーブルの回転軸に対して、相対的に光ピックアップをスライド軸の垂直方向に位置調整するようになっている。そして、この位置調整において、ＤＰＰ信号の演算方法として、先行するサイドスポットのＳＰＰ１信号を光ピックアップがトラック方向の両サイドスポット間の距離を移動する時間だけ遅延させて、ＳＰＰ２信号と加算し、これをＭＰＰ信号と減算することにより、ディスクの偏心による位相差の誤差を除去するようにした。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例による光ピックアップの全体構成を示すブロック図である。
図示のように、光ピックアップの可動ブロック１１０は、光ディスク１００に平行に配置されたスライド軸１１１にスライド自在に支持され、図示しない送りねじ機構等のスライド機構によって光ディスクのトラックピッチ方向に移動制御される。また、可動ブロック１１０とスライド軸１１１との間には、光ピックアップ（可動ブロック）をスライド軸の垂直方向に位置調整する調整ねじ等の位置調整機構が設けられている。
また、可動ブロック１１０上には、光ピックアップの各構成部材が搭載されている。まず、対物レンズ１２０はレンズホルダを介して２軸アクチュエータ１２２に保持され、光ディスク１００のトラッキング方向及びフォーカス方向に揺動制御される。
また、光学系１３０はレーザ光源１３１から出射したレーザ光に基づいて回折格子等によって３本のレーザビーム（メインビーム及び両サイドビーム）を生成し、これを光ディスクに照射するとともに、このレーザビームの反射光を受け取り、光検出器１３２に入射させる。光検出器１３２は、３つのビームスポットを各種の分割受光部によって検出し、各分割受光出力を演算回路１４０に出力する。
演算回路１４０は、この光検出器１３２からの各検出信号を用いて上述したメインビーム及び両サイドビームのプッシュプル信号を算出し、さらにこれらのプッシュプル信号からＤＰＰ信号を算出して、各演算結果を出力する。
制御回路１５０は、外部からの入力信号や演算回路１４０からの出力信号等に基づいて光ピックアップの動作、例えばトラッキング制御、フォーカシング制御、レーザ制御、スライド移動制御等を全体的に制御するものである。
【００１７】
図２は本実施例の演算回路のうち各プッシュプル信号からＤＰＰ信号を算出するための回路構成を示すブロック図である。
図示のように、各サイドスポットのプッシュプル信号ＳＰＰ１、ＳＰＰ２のうち、先行するサイドスポットのプッシュプル信号ＳＰＰ１は遅延器１４１に入力され、所定の遅延量だけ遅延された後、後行するサイドスポットのプッシュプル信号ＳＰＰ２と加算器１４２で加算される。そして、この加算された信号をメインスポットのプッシュプル信号ＭＰＰから減算器１４３によって減算することにより、ＤＰＰ信号を得る。
この場合、遅延器１４１の遅延量は、各サイドスポットのプッシュプル信号ＳＰＰ１、ＳＰＰ２のトラッキング方向の距離に対応する時間量とする。
【００１８】
次に、この演算回路における詳細な演算内容について説明する。
まず、本実施例の光ピックアップにおいて、光ディスクが偏心している場合、φ／ωの時間遅れをもつ先行サイドスポットのプッシュプル信号ＳＰＰ１をＳＰＰ１´として次の式（１３）のようにおく。
【００１９】
【数５】
2006146999.tif 000007
すると、図５に示すように、ＳＰＰ１´とＳＰＰ２によるＤＰＰは、次の式（１４）で表されることになる。
【００２０】
【数６】
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【００２１】
ここで、φを次の式（１５）のようにおくと、ＤＰＰは式（１６）のように表されることになる。
【００２２】
【数７】
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したがって、光ディスクの回転軸に対する相対的な光ピックアップのスライド軸と垂直な方向の位置Δを調整する際、Δを０とすることで、ＤＰＰを以下の式（１７）ように導くことができる。
【００２３】
【数８】
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したがって、Ｒ＞＞Ｈより、ＳＰＰ信号の位相に遅れφを与えると、光ディスクの偏心の影響を抑えた状態で、光ピックアップのスライド軸と垂直な方向の位置調整ができる。このとき、先行サイドスポットのＳＰＰ１信号に与える遅れφを時間ｔ０  で表し、実際の値を求めると、以下の式（１８）のようになる。
【００２４】
【数９】
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そして、ＳＰＰ１に与えるべき遅れ時間は２．７μｓであることから、実現可能な範囲であるということができる。
【００２５】
図３は光ディスクの偏心が３０μｍ、光ディスクの半径が２３．５ｍｍの場合のＳＰＰ１とＳＰＰ２との間の位相差の変化を示す説明図であり、縦軸が位相差、横軸が時間を示している。図示のように、ＳＰＰ１に遅延を与えない場合には、図中のＡで示すように位相差が変動するが、ＳＰＰ１に遅延φを与えた場合には、Ｂで示すように、位相差は一定となる。
また、図４は光ディスクの偏心が９０μｍ、光ピックアップのスライド軸と垂直な方向の位置が調整された状態でのＳＰＰ１とＳＰＰ２のリサージュ波形を示す説明図であり、図５は図４と同様の条件でＳＰＰ１に上述した遅延を与えた場合のリサージュ波形を示す説明図である。
これらの波形から、本実施例では、光ディスクの偏心の影響を抑えた状態で、光ディスクの位置調整を行えることが分かる。
【００２６】
以上のような本実施例によれば、主に次のような効果を得ることが可能となる。
（１）光ディスクの回転軸に対する相対的な光ピックアップのスライド軸と垂直な方向の位置調整時に、偏心した光ディスクの回転によって起きるディスクトラックのスパイラル中心と両サイドスポットの距離の差の変化が低減され、調整誤差を減少できる。
（２）位置調整時に偏心を取り除くための再チャッキングが不要となり、光ピックアップ調整時間が短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例による光ピックアップの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す演算回路のうち各プッシュプル信号からＤＰＰ信号を算出するための回路構成を示すブロック図である。
【図３】光ディスクの偏心が３０μｍ、光ディスクの半径が２３．５ｍｍの場合のＳＰＰ１とＳＰＰ２との間の位相差の変化を示す説明図である。
【図４】光ディスクの偏心が９０μｍ、光ピックアップのスライド軸と垂直な方向の位置が調整された状態でのＳＰＰ１とＳＰＰ２のリサージュ波形を示す説明図である。
【図５】図４と同様の条件でＳＰＰ１に遅延を与えた場合のリサージュ波形を示す説明図である。
【図６】ＤＰＰ法で用いる３ビームスポットを示す説明図である。
【図７】光ディスクの回転軸と光ピックアップのスライド軸の関係を示す説明図である。
【図８】光ディスクの回転軸と光ピックアップのスライド軸との位置関係を幾何学的に示す説明図である。
【図９】プッシュプル信号からＤＰＰ信号を生成するための演算回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２８】
１００……光ディスク、１１０……可動ブロック、１１１……スライド軸、１２０……対物レンズ、１２２……２軸アクチュエータ、１３０……光学系、１３１……レーザ光源、１３２……光検出器、１４０……演算回路、１４１……遅延器、１４２……加算器、１４３……減算器、１５０……制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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